永州帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥間距的合理確定

李福固(gù)

(兖州礦(kuàng)區(qū)職(zhí)工大(dà)學 , 山(shān)東 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過對(duì)帶式輸送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的現狀進行(háng)分(fēn)析(xī) ,論(lùn)證了合理(lǐ)確定托輥間距(jù)的(dí)必要(yào)性(xìng) ,探討了托輥間(jiān)距合理確定(dìng)的方(fāng)法及優越性。

關(guān)鍵(jiàn)詞 : 帶式(shì)輸送(sòng)機; 輸送帶; 托輥(gǔn); 托(tuō)輥間距(jù); 張力

中圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文獻標(biāo)識(shí)碼 : A

1         引言(yán)

在(zài)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)中,托(tuō)輥用於支承輸送帶(dài)和(hé)貨載 , 並使(shǐ)輸送帶的垂(chuí)度(dù)不(bù)超(chāo)過限(xiàn)定值(zhí)。托輥(gǔn)的數(shù)量(liáng)對(duì)於帶(dài)式(shì)輸(shū)送機的(dí)正常(cháng)使用，平穩運(yùn)行，維護(hù)費用，功(gōng)率消(xiāo)耗，整機價(jià)格(gé)有重要(yào)影響(xiǎng)。因此(cǐ) ,如能(néng)對托(tuō)輥(gǔn)間距進行合理設(shè)計(jì)和布置 ,可(kě)減少托輥(gǔn)用(yòng)量 ,降(jiàng)低整(zhěng)機價格 ,減(jiǎn)少(shǎo)投(tóu)資，營運及維(wéi)護(hù)費(fèi)用 ,節約能源 ,並帶來可觀的(dí)經(jīng)濟效益。

2         托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)現(xiàn)狀及其分析(xī)

國(guó)產帶式輸送機托輥間距通常根(gēn)據經驗數(shù)據確定 ,或通(tōng)過(guò)輸(shū)送(sòng)帶最(zuì)小張力設(shè)計(jì)計算托輥間(jiān)距。

211          根據廠家提(tí)供(gōng)的(dí)數據確定

我國目(mù)前(qián)采用(yòng)的(dí)DT Ⅱ型帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)規(guī)定的托輥間距為:

(1)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物料的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運輸物料的鬆(sōng)散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間距(jù)取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼(gāng)繩芯帶(dài)式輸送機 , 承載(zǎi)托輥間距一(yī)般取(qǔ)115 m ;(4)   回程托輥(gǔn)間距(jù)一(yī)般取(qǔ) 310 m。

實踐(jiàn)證明 ,由於上述(shù)數(shù)據(jù)是根(gēn)據(jù)廠家(jiā)所提供的(dí)經驗數據確定 ,與實際工(gōng)況(kuàng)可(kě)能存在很大差別(bié)。

212          根(gēn)據最小張力確定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)

根(gēn)據逐點計(jì)算法,首先分(fēn)別(bié)計算(suàn)出輸送機(jī)承(chéng)載段和空載(zǎi)段的最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值 ,由(yóu)公式(shì)即(jí)可(kě)計算(suàn)出(chū)承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)和回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)理(lǐ)論更(gēng)大(dà)值(zhí)。

β———輸送機(jī)運輸(shū)傾角 , (°) 。

根據計算(suàn)值(zhí) , 並考(kǎo)慮各(gè)種實際因素(sù) , 可確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距。

213          現狀(zhuàng)分(fēn)析

以上(shàng)兩種方法(fǎ) , 其(qí)基本(běn)原理(lǐ)都(dū)是(shì)按承載(zǎi)段或回程段(duàn)最小張(zhāng)力點的(dí)輸(shū)送(sòng)帶張力確定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) , 在整(zhěng)個輸送機長度(dù)上 , 分(fēn)別(bié)采(cǎi)用統一的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距。這(zhè)樣雖(suī)可(kě)簡化設計和製造(zào)工(gōng)藝 , 但(dàn)沒有(yǒu)根據輸(shū)送帶在(zài)輸送機長(cháng)度(dù)上張力(lì)的變化(huà)及托輥的受力情況 , 合理確定托輥間距。對(duì)於短運距帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機的(dí)影響不大 , 但(dàn)對(duì)於(yú)長運(yùn)距帶式輸(shū)送機 , 則(zé)會(huì)大大(dà)增(zēng)加托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量 , 從而(ér)使(shǐ)設備造(zào)價較(jiào)高 , 運行阻(zǔ)力，功率(shuài)消(xiāo)耗，維護費(fèi)用等(děng)都(dū)會(huì)大量增(zēng)加 , 因(yīn)此(cǐ)很(hěn)不(bù)合(hé)理。

3     托輥間距(jù)的合(hé)理(lǐ)計算(suàn)

帶式(shì)輸送機(jī)在(zài)整(zhěng)個運(yùn)輸長度上 , 輸(shū)送帶張力是(shì)連(lián)續變(biàn)化(huà)的(dí)。合(hé)理(lǐ)的托(tuō)輥間(jiān)距(jù)應在滿足(zú)托輥承載能(néng)力及壽(shòu)命(mìng)要求，輸送帶(dài)下垂度要求的條(tiáo)件(jiàn)下(xià) , 根據該(gāi)處輸送帶張力的大小 , 來確(què)定托(tuō)輥間距。如在德(dé)國有一(yī)條 10 km 長(cháng)的(dí)帶(dài)式輸送(sòng)機(jī) ,在全長 3/ 4 的(dí)區(qū)段 ,承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距達(dá) 4 m ,回程托輥(gǔn)間(jiān)距達 8 m ,因而大(dà)大減少(shǎo)了托輥用(yòng)量(liáng)。

在設(shè)計時 ,托輥(gǔn)間距(jù)應同時滿(mǎn)足 2 個(gè)條(tiáo)件(jiàn): (1) 托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力及(jí)使用(yòng)壽命(mìng)要求(qiú); (2) 保證輸(shū)送帶(dài)適(shì)當的下垂(chuí)度。

311 根據(jù)托輥(gǔn)承載(zǎi)能力及使(shǐ)用(yòng)壽命確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

托(tuō)輥的承(chéng)載能力及使(shǐ)用壽命取決(jué)於(yú)物料的(dí)特性(xìng)，單位長度(dù)輸送(sòng)帶(dài)及貨載的(dí)質量 ,托(tuō)輥間距，帶(dài)速(sù)，

承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù) a0

回程(chéng)托(tuō)輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥子(zǐ)軸承(chéng)和運行(háng)工(gōng)況等因(yīn)素 ,可(kě)由其動載和靜載(zǎi)分(fēn)別計(jì)算如下:

(1)     承載(zǎi)托輥間(jiān)距

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承載段輸(shū)送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸送帶最小張(zhāng)力(lì)值 ,N ; qd ———單位長度輸(shū)送(sòng)帶的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度(dù)貨載的質(zhì)量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載(zǎi)計算(suàn) a0

            [ p0 ]             e ( q + qd) gn f s f d f a

(4)

· 8  ·                          煤(méi)    礦(kuàng)    機    械                              2002 年第 2 期(qī)

式中  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥的(dí)輥子額定(dìng)承載能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷係(xì)數;

f s ———運行(háng)係數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係數 ;

f a ———工況(kuàng)係(xì)數(shù)。

以(yǐ)上(shàng)各(gè)係數(shù)均可從有(yǒu)關資料上查得(dé)。

承載(zǎi)托輥間距取式(3) ，式 (4)  計(jì)算出較小值(zhí) , 即(jí)可(kě)滿足承載(zǎi)段(duàn)承載能力(lì)的要(yào)求(qiú) ,並保證托(tuō)輥的(dí)使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)高於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距

按(àn)靜載計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少托(tuō)輥(gǔn)用量。

313          托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的合理確定(dìng)

根據(jù)以上的(dí)計(jì)算結果 , 可選取較小值(zhí)確(què)定(dìng)托輥間距;同時(shí) , 還(huán)要綜(zōng)合考(kǎo)慮其他因素(sù)的影響(xiǎng) , 如(rú)物料(liào)性(xìng)質，輸送帶寬度，輸(shū)送機傾(qīng)角，實際運(yùn)行(háng)情況等。輸(shū)送(sòng)機(jī)較長(cháng)時 , 可分(fēn)段確(què)定托(tuō)輥間距(jù)。

314          優(yōu)越(yuè)性分(fēn)析

通(tōng)過對帶式輸(shū)送機托(tuō)輥間距的合理(lǐ)確定(dìng)及優(yōu)化布(bù)置(zhì) , 可大(dà)大減少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 其優(yōu)越性是(shì)非常(cháng)明(míng)顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托輥成(chéng)本約占(zhān)輸送機成(chéng)本的 30 % , 如果托(tuō)輥數(shù)量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo)一半 , 成本約(yuē)降低(dī) 15 % 。因(yīn)此將會(huì)大幅

按(àn)動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少投資。

(2)    托輥數量減少(shǎo) , 使(shǐ)輸送(sòng)機(jī)運(yùn)行(háng)阻力降低(dī) , 功

回(huí)程托輥間距(jù)取式(5) ，式(shì)(6) 計算出(chū)的(dí)較(jiào)小值(zhí)即可滿(mǎn)足回空(kōng)段承載(zǎi)能(néng)力的要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托輥的(dí)使用壽(shòu)命(mìng)高於 30 000 h。

312 根據輸送(sòng)帶(dài)下垂度確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

輸送帶下(xià)垂(chuí)度(dù)取決(jué)於(yú)托輥(gǔn)間(jiān)距，該處的輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力，單(dān)位長度輸送帶和貨(huò)載(zǎi)的(dí)質(zhì)量等因素(sù) ,一般要求(qiú)比較(jiào)合適的(dí)輸送帶下垂度為 1 % ,計(jì)算(suàn)如(rú)下:

率(shuài)消(xiāo)耗減(jiǎn)小(xiǎo) , 節約電能。

(3)    由於帶式輸送(sòng)機(jī)托輥用(yòng)量很大(dà) , 且(qiě)易出現故(gù)障 , 故減(jiǎn)少托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 使(shǐ)維(wéi)護(hù)工(gōng)作(zuò)量和費(fèi)用(yòng)降(jiàng)低。

(4)    延(yán)長輸(shū)送(sòng)帶(dài)使用壽命(mìng) , 降(jiàng)低輸(shū)送(sòng)帶跑(pǎo)偏(piān)率 ,

提高運行可靠性。

參考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長(cháng)距離(lí)帶式(shì)輸送機的托(tuō)輥間(jiān)距優化[J ]1 礦山(shān)機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間距 a0

(2)        回程托(tuō)輥間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工業部北(běi)京(jīng)運輸(shū)機械研究(jiū)所 1DTⅡ型(xíng)固(gù)定式(shì)帶(dài)式輸送機(jī)設計(jì)選用(yòng)手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京(jīng):冶金(jīn)工(gōng)業出版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 永州(zhōu)膠帶輸(shū)送(sòng)機結(jié)構，原理(lǐ)與計算[ M]1 北京(jīng):煤(méi)炭(tàn)工(gōng)業出版(bǎn)

式(shì)中   F ———該(gāi)處輸(shū)送帶張力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦山運(yùn)輸機(jī)械(xiè)[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中(zhōng)國(guó)礦(kuàng)業大(dà)學出版社,19891

k ———輸送(sòng)帶下垂度(dù) , 一(yī)般取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(shì)(8) 可知 , 在 q ，qd 和 k 一定的情(qíng)況下 , 托輥間距(jù)取(qǔ)決(jué)於(yú)該處輸(shū)送(sòng)帶張力的(dí)大小。為滿(mǎn)足下(xià)垂度要求(qiú) , 張力(lì)較小(xiǎo)的區段(duàn)采用較小(xiǎo)的托輥間距(jù) , 張力(lì)較大的區段可采用較(jiào)大(dà)的托輥間距 , 這(zhè)樣可(kě)大

作者簡介 : 李(lǐ)福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城(chéng)縣(xiàn)人,1991 年畢業(yè)於(yú)原山(shān)東礦(kuàng)業學(xué)院(yuàn),現從事礦山機(jī)械(xiè)的科研(yán)及教學工作,已發表(biǎo)論(lùn)文(wén)數篇(piān)。

收(shōu)稿日(rì)期 :2001208231